[發明專利]汽油發電機組調速系統和方法

在審

• 申請號: 201711183456.6
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107795393A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 李柏青;石文君;翟正樹;鐘小明;畢帥
• 申請（專利權）人: 安徽瑞賽克再生資源技術股份有限公司
• 主分類號: F02D29/06
• 分類號: F02D29/06;F02D31/00;F02D41/14
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 朱圣榮

技術領域

本發明涉及汽油發電機組領域，尤其涉及發電機組中發動機的調速技術。

背景技術

當發電機組負載大功率加載或者大功率卸載時，發電機組的調速系統難以做到及時響應，使得發動機轉速出現較大波動，輸出電源的頻率波動較大，甚至電壓也波動較大，不利于取電設備。然而目前，并沒有一種能夠及時可靠的對發動機進行調試的系統和方法，制約著汽油發電機組的發展，以及發動機的再利用技術發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是實現一種能夠穩定轉速的系統和方法，以改善此時的輸出電源質量。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：汽油發電機組調速系統，發電機組設有發動機和發電機，所述發動機的輸出軸通過聯軸器連接并驅動發電機的動力軸旋轉，所述聯軸器上設有采集發動機輸出軸轉速的轉速傳感器，所述發電機的電源輸出線上設有電信號采集單元，所述轉速傳感器輸出實際轉速信號至調速控制器，所述采集單元輸出相電流和相電壓數值信號至調速控制器，所述調速控制器輸出驅動信號至發動機的油門執行器。

所述發動機的油門上設有油門開度傳感器，所述油門開度傳感器輸出油門開度信號至調速控制器。

所述調速控制器設有存儲單元，所述存儲單元輸出預存的發動機期望轉速信號至調速控制器。

所述調節控制器設有計時器，所述計時器輸出時間信號至調節控制器。

基于所述汽油發電機組調速系統的調速方法：

調速控制器實時獲取發動機實際轉速信號，實時獲取發電機輸出電能的相電壓信號和相電流信號；

調速控制器根據相電壓信號和相電流信號獲取期望轉速信號；

調速控制器比較實際轉速和期望轉速信，并輸出驅動信號至發動機的油門執行器，以實現實際轉速跟隨期望轉速的控制目的。

調速控制器的控制周期一般為150ms～300ms。

調速控制器在1ms級別的周期內采集相電流信號變化率，并在10ms的周期內做出判斷，如果變化率的超過設定閾值，則啟動新的輸出周期。

本發明的調試系統能夠在發電機組運行過程中，當發電機組負載大功率加載或者大功率卸載時，發電機組的調速系統響應及時，輸出電源的頻率、電壓波動較小，輸出電源質量較高。

附圖說明

下面對本發明說明書中附圖表達的內容作簡要說明：

圖1為汽油發電機組調速系統原理圖；

圖2為調速控制器工作原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，汽油機發電機組設有發動機和發電機，發動機的輸出軸通過聯軸器連接并驅動發電機的動力軸旋轉。從而實現發電機發電，調速系統在聯軸器上設有采集發動機輸出軸轉速的轉速傳感器，發電機的電源輸出線上設有電信號采集單元，電信號采集單元用于采集相電壓信號和相電流信號，轉速傳感器輸出實際轉速信號至調速控制器，采集單元輸出相電流和相電壓數值信號至調速控制器，調速控制器用于對整個汽油機發電機組的發動機進行調速控制。

發動機的油門上設有油門開度傳感器，油門開度傳感器輸出油門開度信號至調速控制器，如圖2所示，調速控制器輸出驅動信號至發動機的油門執行器，由于發動機采用電子節氣門，電子節氣門的開度由ECU控制執行器完成控制，成為內環的油門開度控制環，發電機組的調速控制器只需要控制外環的發動機轉速，即對油門開度進行調節，從而實現發電機的轉速控制。

調速控制器設有存儲單元，存儲單元輸出預存的發動機期望轉速信號至調速控制器，期望轉速與相電流之間有著對應表格，調速控制器可以根據查表，根據當前的相電流獲取相應的期望轉速。調節控制器設有計時器，計時器輸出時間信號至調節控制器，用于控制調速節拍。

基于上述汽油發電機組調速系統的調速方法：

調速控制器實時獲取發動機實際轉速信號，實時獲取發電機輸出電能的相電壓信號和相電流信號；

調速控制器根據相電壓信號和相電流信號獲取期望轉速信號，若相電流變化過大，則調整期望轉速，若相電流變化不大，則保持當前期望轉速；

調速控制器比較實際轉速和期望轉速信，并輸出驅動信號至發動機的油門執行器，以實現實際轉速跟隨期望轉速的控制目的。

由于組成發電機組的發動機系統為遲滯系統，慣性較大，發動機的油門控制輸出更新不宜太過頻繁，此種情況下數字調速控制器的控制周期一般為150ms～300ms。相比而言，組成發電機組的發電機系統電力負載部分響應較快，即轉速的變化遲滯于電流的變化。